CN112436126A - 一种氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料及其制法 - Google Patents

一种氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料及其制法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及锂离子电池技术领域，且公开了一种氮掺杂石墨烯‑多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料，经过高温石墨化处理，再以氨水为氮源，经过水热，得到氮掺杂高比表面积石墨烯，降低电荷转移电阻和传输阻抗，有利于Li离子的快速传输和电解液的浸润，以硝酸钴、硝酸铁的醇溶液对胶晶模板填充，经过热处理，得到多孔纳米CoFe2O4，与氮掺杂高比表面积石墨烯混合后经过水热和冷冻干燥，得到氮掺杂石墨烯‑多孔CoFe2O4复合材料，构成三维网状多孔结构，增强复合材料的导电性，减小复合材料的阻抗，增加离子和电子的传导率，使得氮掺杂石墨烯‑多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料具有优异的导电性、倍率性能、循环性能以及较高的比容量。

Description

一种氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料及其 制法
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，具体为一种氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料及其制法。
背景技术
锂离子电池具有较高的比能量、较高的工作电压、较好的循环稳定性、安全无污染等优点，而商业锂离子电池一般采用石墨作为负极材料，但是石墨的理论比容量较低，无法满足人们对于大容量的需求，因此，开发出新的锂离子电池负极材料成为了当前的重点研究课题。
CoFe2O4是一种三元金属化合物，具有较高的理论比容量，而且在充放电过程中，会生成金属Co，与Li进一步发生合金化反应，增大锂离子电池负极材料的Li嵌入量，但是纯CoFe2O4是过渡金属氧化物，导电性较差，且在Li的嵌入和脱出过程中体积变化巨大，导致负极材料粉化脱离集流体，使得倍率性能和循环性能变差，而石墨烯具有优异的导电性、较大的比表面积、柔性的结构等优点，因此，我们采用氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的方式来解决上述问题。
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料及其制法，解决了CoFe2O4导电性不好、倍率性能和循环性能较差的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料，所述氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料制备方法如下：
(1)向反应瓶中加入四氢呋喃、氧化石墨烯，在90-130℃下进行雾化干燥处理，将产物置于管式炉，在氩气氛围中，在1200-1400℃保温5-15min，然后升温至2800-3200℃进行石墨化处理，得到高比表面积石墨烯；
(2)向反应瓶中加入氨水、高比表面积石墨烯，超声20-40min分散均匀，将得到的溶液置于反应釜内，进行水热处理过程，离心，用去离子水洗涤，干燥，得到氮掺杂高比表面积石墨烯；
(3)向反应瓶中加入去离子水、苯乙烯，在氩气氛围中70-80℃搅拌回流1-3h，加入碳酸氢钠、引发剂过硫酸钾，其中苯乙烯、碳酸氢钠、过硫酸钾的质量比为100:0.6-0.7:0.75-0.85，继续搅拌24-36h，将乳液超声分散均匀，自然沉积，室温干燥，得到聚苯乙烯胶晶模板；
(4)向反应瓶中加入甲醇、乙二醇、硝酸钴、硝酸铁，二者的质量比为58-62:100，超声分散均匀，加入聚苯乙烯胶晶模板，在混合溶液中浸泡2-5min，取出并干燥，将干燥的聚苯乙烯微球置于马弗炉中，进行热处理过程，冷却至室温，得到多孔纳米CoFe2O4；
(5)向反应瓶中加入去离子水、氮掺杂高比表面积石墨烯、多孔纳米CoFe2O4，并将反应瓶密封，超声2-4h分散均匀，将得到的溶液置于反应釜内，在160-200℃下反应6-18h，冷却至室温，将得到的产物置于冷冻室中冷冻18-36h，用冷冻干燥机冷冻干燥，降至室温后取出，得到氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料。
优选的，所述步骤(1)中管式炉包括主体，主体的底部活动连接有底座，底座的顶部活动连接有电机，电机的右侧活动连接有主动轴，主动轴的右侧活动连接有主动轮，主体的顶部活动连接有翻盖，主体的顶部活动连接有被动轴，被动轴的右侧活动连接有被动轮，主体的顶部活动连接有炉管，炉管的右侧活动连接有端盖，端盖的右侧活动连接有气孔。
优选的，所述步骤(2)中水热处理过程为在160-200℃下反应6-18h。
优选的，所述步骤(4)中热处理过程为以1-3℃/min的速率升温至480-550℃，焙烧2-4h。
优选的，所述步骤(5)中氮掺杂高比表面积石墨烯、多孔纳米CoFe2O4的质量比为100:50-80。
(三)有益的技术效果
与现有技术相比，本发明具备以下有益的技术效果：
该一种氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料，在升温过程中，氧化石墨烯微球中的官能团和含有的游离水剧烈释放，产生气体，将石墨烯微球撑开，其球壁由石墨烯片通过π-π共轭作用相互搭接而成，官能团在高温下脱落，使得石墨烯微球硬度提高，固化撑开的中空石墨烯微球形状，具有超高的比表面积，以氨水为氮源，经过水热，得到氮掺杂高比表面积石墨烯，其片层上有明显的褶皱和缺陷，呈现出无序的三维结构，降低了电荷转移电阻和传输阻抗，有效减少其团聚，进一步增大比表面积，有利于Li离子的快速传输和电解液的浸润，提供了更多的储锂活性位点，N元素主要以化学键合的方式掺入，且吡咯N含量较高，增强了电化学反应中的离子吸附能力，进一步提高储锂能力，提高了比容量，同时三维结构增强了氮掺杂高比表面积石墨烯的循环稳定性能、倍率性能。
该一种氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料，以自然沉积组装的聚苯乙烯微球为胶晶模板，以硝酸钴、硝酸铁的醇溶液对模板填充，经过热处理，得到多孔纳米CoFe2O4，整体上呈紧密堆积结构，孔壁完整致密，呈典型的三维有序大孔结构，减少团聚，提高了比表面积，与氮掺杂高比表面积石墨烯混合后经过水热和冷冻干燥，得到氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4复合材料，其结晶良好、表面粗糙，构成三维网状多孔结构，减少团聚，为离子提供更多的吸附面，为电解液提供更多的扩散通道，提高了复合材料的电化学性能，石墨烯的复合增强了复合材料的导电性，减小了复合材料的阻抗，增加离子和电子的传导率，同时充当良好的电子导体，增加了复合材料的活性位点，促使更多的Li离子发生反应，提高了Li的嵌入量，使得复合材料具有更高的比容量，复合材料的三维网状多孔结构具有良好的稳定性，可以作为缓冲屏障，减缓电化学反应过程中复合材料收到的压力，防止结构粉化，提高循环性能，同时阻挡电解液和电极的直接接触，保护电极的下一步反应，减小电极损耗，使得氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料具有优异的导电性、倍率性能、循环性能以及较高的比容量。
附图说明
图1是管式炉后视结构示意图；
图2是管式炉侧视结构示意图。
1、主体；2、底座；3、电机；4、主动轴；5、主动轮；6、翻盖；7、被动轴；8、被动轮；9、炉管；10、端盖；11、气孔。
具体实施方式
为实现上述目的，本发明提供如下具体实施方式和实施例：一种氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料，氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料制备方法如下：
(1)向反应瓶中加入四氢呋喃、氧化石墨烯，在90-130℃下进行雾化干燥处理，将产物置于管式炉，管式炉包括主体，主体的底部活动连接有底座，底座的顶部活动连接有电机，电机的右侧活动连接有主动轴，主动轴的右侧活动连接有主动轮，主体的顶部活动连接有翻盖，主体的顶部活动连接有被动轴，被动轴的右侧活动连接有被动轮，主体的顶部活动连接有炉管，炉管的右侧活动连接有端盖，端盖的右侧活动连接有气孔，在氩气氛围中，在1200-1400℃保温5-15min，然后升温至2800-3200℃进行石墨化处理，得到高比表面积石墨烯；
(2)向反应瓶中加入氨水、高比表面积石墨烯，超声20-40min分散均匀，将得到的溶液置于反应釜内，进行水热处理过程，水热处理过程为在160-200℃下反应6-18h，离心，用去离子水洗涤，干燥，得到氮掺杂高比表面积石墨烯；
(3)向反应瓶中加入去离子水、苯乙烯，在氩气氛围中70-80℃搅拌回流1-3h，加入碳酸氢钠、引发剂过硫酸钾，其中苯乙烯、碳酸氢钠、过硫酸钾的质量比为100:0.6-0.7:0.75-0.85，继续搅拌24-36h，将乳液超声分散均匀，自然沉积，室温干燥，得到聚苯乙烯胶晶模板；
(4)向反应瓶中加入甲醇、乙二醇、硝酸钴、硝酸铁，二者的质量比为58-62:100，超声分散均匀，加入聚苯乙烯胶晶模板，在混合溶液中浸泡2-5min，取出并干燥，将干燥的聚苯乙烯微球置于马弗炉中，进行热处理过程，热处理过程为以1-3℃/min的速率升温至480-550℃，焙烧2-4h，冷却至室温，得到多孔纳米CoFe2O4；
(5)向反应瓶中加入去离子水、氮掺杂高比表面积石墨烯、多孔纳米CoFe2O4，二者的质量比为100:50-80，并将反应瓶密封，超声2-4h分散均匀，将得到的溶液置于反应釜内，在160-200℃下反应6-18h，冷却至室温，将得到的产物置于冷冻室中冷冻18-36h，用冷冻干燥机冷冻干燥，降至室温后取出，得到氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料。
实施例1
(1)向反应瓶中加入四氢呋喃、氧化石墨烯，在90℃下进行雾化干燥处理，将产物置于管式炉，管式炉包括主体，主体的底部活动连接有底座，底座的顶部活动连接有电机，电机的右侧活动连接有主动轴，主动轴的右侧活动连接有主动轮，主体的顶部活动连接有翻盖，主体的顶部活动连接有被动轴，被动轴的右侧活动连接有被动轮，主体的顶部活动连接有炉管，炉管的右侧活动连接有端盖，端盖的右侧活动连接有气孔，在氩气氛围中，在1200℃保温5min，然后升温至2800℃进行石墨化处理，得到高比表面积石墨烯；
(2)向反应瓶中加入氨水、高比表面积石墨烯，超声20min分散均匀，将得到的溶液置于反应釜内，进行水热处理过程，水热处理过程为在160℃下反应6h，离心，用去离子水洗涤，干燥，得到氮掺杂高比表面积石墨烯；
(3)向反应瓶中加入去离子水、苯乙烯，在氩气氛围中70℃搅拌回流1h，加入碳酸氢钠、引发剂过硫酸钾，其中苯乙烯、碳酸氢钠、过硫酸钾的质量比为100:0.6:0.75，继续搅拌24h，将乳液超声分散均匀，自然沉积，室温干燥，得到聚苯乙烯胶晶模板；
(4)向反应瓶中加入甲醇、乙二醇、硝酸钴、硝酸铁，二者的质量比为58:100，超声分散均匀，加入聚苯乙烯胶晶模板，在混合溶液中浸泡2min，取出并干燥，将干燥的聚苯乙烯微球置于马弗炉中，进行热处理过程，热处理过程为以1℃/min的速率升温至480℃，焙烧2h，冷却至室温，得到多孔纳米CoFe2O4；
(5)向反应瓶中加入去离子水、氮掺杂高比表面积石墨烯、多孔纳米CoFe2O4，二者的质量比为100:50，并将反应瓶密封，超声2h分散均匀，将得到的溶液置于反应釜内，在160℃下反应6h，冷却至室温，将得到的产物置于冷冻室中冷冻18h，用冷冻干燥机冷冻干燥，降至室温后取出，得到氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料。
实施例2
(1)向反应瓶中加入四氢呋喃、氧化石墨烯，在110℃下进行雾化干燥处理，将产物置于管式炉，管式炉包括主体，主体的底部活动连接有底座，底座的顶部活动连接有电机，电机的右侧活动连接有主动轴，主动轴的右侧活动连接有主动轮，主体的顶部活动连接有翻盖，主体的顶部活动连接有被动轴，被动轴的右侧活动连接有被动轮，主体的顶部活动连接有炉管，炉管的右侧活动连接有端盖，端盖的右侧活动连接有气孔，在氩气氛围中，在1300℃保温10min，然后升温至3000℃进行石墨化处理，得到高比表面积石墨烯；
(2)向反应瓶中加入氨水、高比表面积石墨烯，超声30min分散均匀，将得到的溶液置于反应釜内，进行水热处理过程，水热处理过程为在180℃下反应12h，离心，用去离子水洗涤，干燥，得到氮掺杂高比表面积石墨烯；
(3)向反应瓶中加入去离子水、苯乙烯，在氩气氛围中75℃搅拌回流2h，加入碳酸氢钠、引发剂过硫酸钾，其中苯乙烯、碳酸氢钠、过硫酸钾的质量比为100:0.65:0.8，继续搅拌30h，将乳液超声分散均匀，自然沉积，室温干燥，得到聚苯乙烯胶晶模板；
(4)向反应瓶中加入甲醇、乙二醇、硝酸钴、硝酸铁，二者的质量比为60:100，超声分散均匀，加入聚苯乙烯胶晶模板，在混合溶液中浸泡4min，取出并干燥，将干燥的聚苯乙烯微球置于马弗炉中，进行热处理过程，热处理过程为以2℃/min的速率升温至515℃，焙烧3h，冷却至室温，得到多孔纳米CoFe2O4；
(5)向反应瓶中加入去离子水、氮掺杂高比表面积石墨烯、多孔纳米CoFe2O4，二者的质量比为100:65，并将反应瓶密封，超声3h分散均匀，将得到的溶液置于反应釜内，在180℃下反应12h，冷却至室温，将得到的产物置于冷冻室中冷冻27h，用冷冻干燥机冷冻干燥，降至室温后取出，得到氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料。
实施例3
(1)向反应瓶中加入四氢呋喃、氧化石墨烯，在100℃下进行雾化干燥处理，将产物置于管式炉，管式炉包括主体，主体的底部活动连接有底座，底座的顶部活动连接有电机，电机的右侧活动连接有主动轴，主动轴的右侧活动连接有主动轮，主体的顶部活动连接有翻盖，主体的顶部活动连接有被动轴，被动轴的右侧活动连接有被动轮，主体的顶部活动连接有炉管，炉管的右侧活动连接有端盖，端盖的右侧活动连接有气孔，在氩气氛围中，在1250℃保温5min，然后升温至2900℃进行石墨化处理，得到高比表面积石墨烯；
(2)向反应瓶中加入氨水、高比表面积石墨烯，超声25min分散均匀，将得到的溶液置于反应釜内，进行水热处理过程，水热处理过程为在170℃下反应10h，离心，用去离子水洗涤，干燥，得到氮掺杂高比表面积石墨烯；
(3)向反应瓶中加入去离子水、苯乙烯，在氩气氛围中75℃搅拌回流2h，加入碳酸氢钠、引发剂过硫酸钾，其中苯乙烯、碳酸氢钠、过硫酸钾的质量比为100:0.63:0.78，继续搅拌30h，将乳液超声分散均匀，自然沉积，室温干燥，得到聚苯乙烯胶晶模板；
(4)向反应瓶中加入甲醇、乙二醇、硝酸钴、硝酸铁，二者的质量比为59:100，超声分散均匀，加入聚苯乙烯胶晶模板，在混合溶液中浸泡3min，取出并干燥，将干燥的聚苯乙烯微球置于马弗炉中，进行热处理过程，热处理过程为以1℃/min的速率升温至500℃，焙烧3h，冷却至室温，得到多孔纳米CoFe2O4；
(5)向反应瓶中加入去离子水、氮掺杂高比表面积石墨烯、多孔纳米CoFe2O4，二者的质量比为100:60，并将反应瓶密封，超声4h分散均匀，将得到的溶液置于反应釜内，在190℃下反应10h，冷却至室温，将得到的产物置于冷冻室中冷冻24h，用冷冻干燥机冷冻干燥，降至室温后取出，得到氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料。
实施例4
(1)向反应瓶中加入四氢呋喃、氧化石墨烯，在130℃下进行雾化干燥处理，将产物置于管式炉，管式炉包括主体，主体的底部活动连接有底座，底座的顶部活动连接有电机，电机的右侧活动连接有主动轴，主动轴的右侧活动连接有主动轮，主体的顶部活动连接有翻盖，主体的顶部活动连接有被动轴，被动轴的右侧活动连接有被动轮，主体的顶部活动连接有炉管，炉管的右侧活动连接有端盖，端盖的右侧活动连接有气孔，在氩气氛围中，在1400℃保温15min，然后升温至3200℃进行石墨化处理，得到高比表面积石墨烯；
(2)向反应瓶中加入氨水、高比表面积石墨烯，超声40min分散均匀，将得到的溶液置于反应釜内，进行水热处理过程，水热处理过程为在200℃下反应18h，离心，用去离子水洗涤，干燥，得到氮掺杂高比表面积石墨烯；
(3)向反应瓶中加入去离子水、苯乙烯，在氩气氛围中80℃搅拌回流3h，加入碳酸氢钠、引发剂过硫酸钾，其中苯乙烯、碳酸氢钠、过硫酸钾的质量比为100:0.7:0.85，继续搅拌36h，将乳液超声分散均匀，自然沉积，室温干燥，得到聚苯乙烯胶晶模板；
(4)向反应瓶中加入甲醇、乙二醇、硝酸钴、硝酸铁，二者的质量比为62:100，超声分散均匀，加入聚苯乙烯胶晶模板，在混合溶液中浸泡5min，取出并干燥，将干燥的聚苯乙烯微球置于马弗炉中，进行热处理过程，热处理过程为以3℃/min的速率升温至550℃，焙烧4h，冷却至室温，得到多孔纳米CoFe2O4；
(5)向反应瓶中加入去离子水、氮掺杂高比表面积石墨烯、多孔纳米CoFe2O4，二者的质量比为100:80，并将反应瓶密封，超声4h分散均匀，将得到的溶液置于反应釜内，在200℃下反应18h，冷却至室温，将得到的产物置于冷冻室中冷冻36h，用冷冻干燥机冷冻干燥，降至室温后取出，得到氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料。
对比例1
(1)向反应瓶中加入四氢呋喃、氧化石墨烯，在120℃下进行雾化干燥处理，将产物置于管式炉，管式炉包括主体，主体的底部活动连接有底座，底座的顶部活动连接有电机，电机的右侧活动连接有主动轴，主动轴的右侧活动连接有主动轮，主体的顶部活动连接有翻盖，主体的顶部活动连接有被动轴，被动轴的右侧活动连接有被动轮，主体的顶部活动连接有炉管，炉管的右侧活动连接有端盖，端盖的右侧活动连接有气孔，在氩气氛围中，在1400℃保温5min，然后升温至3100℃进行石墨化处理，得到高比表面积石墨烯；
(2)向反应瓶中加入氨水、高比表面积石墨烯，超声20min分散均匀，将得到的溶液置于反应釜内，进行水热处理过程，水热处理过程为在170℃下反应12h，离心，用去离子水洗涤，干燥，得到氮掺杂高比表面积石墨烯；
(3)向反应瓶中加入去离子水、苯乙烯，在氩气氛围中70℃搅拌回流3h，加入碳酸氢钠、引发剂过硫酸钾，其中苯乙烯、碳酸氢钠、过硫酸钾的质量比为100:0.5:0.7，继续搅拌24h，将乳液超声分散均匀，自然沉积，室温干燥，得到聚苯乙烯胶晶模板；
(4)向反应瓶中加入甲醇、乙二醇、硝酸钴、硝酸铁，二者的质量比为55:100，超声分散均匀，加入聚苯乙烯胶晶模板，在混合溶液中浸泡2min，取出并干燥，将干燥的聚苯乙烯微球置于马弗炉中，进行热处理过程，热处理过程为以3℃/min的速率升温至500℃，焙烧2h，冷却至室温，得到多孔纳米CoFe2O4；
(5)向反应瓶中加入去离子水、氮掺杂高比表面积石墨烯、多孔纳米CoFe2O4，二者的质量比为100:40，并将反应瓶密封，超声3h分散均匀，将得到的溶液置于反应釜内，在170℃下反应10h，冷却至室温，将得到的产物置于冷冻室中冷冻24h，用冷冻干燥机冷冻干燥，降至室温后取出，得到氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料。
向N-甲基吡咯烷酮溶液中按照1:1:8的质量比加入乙炔黑、聚偏氟乙烯、实施例和对比例中得到的氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料，混合均匀，采用涂膜法均匀涂覆在铜箔上，干燥，通过压片机制成电极片，作为工作电极，金属锂片作为对电极，Celgard 2400作为隔膜，电解液为1mol/L的LiPF6，溶剂为体积比1:1的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的混合溶液，在手套箱中组装成扣式电池，将组装好的电池在BTS-510A测试系统上进行恒流充放电测试，测试标准为GB/T 36276-2018。
Figure BDA0002809271720000111

Claims (5)

1.一种氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料，其特征在于：所述氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料制备方法如下：
(1)向四氢呋喃中加入氧化石墨烯，在90-130℃下进行雾化干燥处理，将产物置于管式炉，在氩气氛围中，在1200-1400℃保温5-15min，然后升温至2800-3200℃进行石墨化处理，得到高比表面积石墨烯；
(2)向氨水中加入高比表面积石墨烯，超声分散均匀，将得到的溶液置于反应釜内，进行水热处理过程，离心，用去离子水洗涤，干燥，得到氮掺杂高比表面积石墨烯；
(3)向去离子水中加入苯乙烯，在氩气氛围中70-80℃搅拌回流1-3h，加入碳酸氢钠、引发剂过硫酸钾，其中苯乙烯、碳酸氢钠、过硫酸钾的质量比为100:0.6-0.7:0.75-0.85，继续搅拌24-36h，将乳液超声分散均匀，自然沉积，室温干燥，得到聚苯乙烯胶晶模板；
(4)向甲醇中加入乙二醇、硝酸钴、硝酸铁，二者的质量比为58-62:100，超声分散均匀，加入聚苯乙烯胶晶模板，在混合溶液中浸泡2-5min，取出并干燥，将干燥的聚苯乙烯微球置于马弗炉中，进行热处理过程，冷却至室温，得到多孔纳米CoFe2O4；
(5)向去离子水中加入氮掺杂高比表面积石墨烯、多孔纳米CoFe2O4，并将反应瓶密封，超声分散均匀，将得到的溶液置于反应釜内，在160-200℃下反应6-18h，冷却至室温，将得到的产物置于冷冻室中冷冻18-36h，用冷冻干燥机冷冻干燥，降至室温后取出，得到氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料。
2.根据权利要求1所述的一种氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料，其特征在于：所述步骤(1)中管式炉包括主体，主体的底部活动连接有底座，底座的顶部活动连接有电机，电机的右侧活动连接有主动轴，主动轴的右侧活动连接有主动轮，主体的顶部活动连接有翻盖，主体的顶部活动连接有被动轴，被动轴的右侧活动连接有被动轮，主体的顶部活动连接有炉管，炉管的右侧活动连接有端盖，端盖的右侧活动连接有气孔。
3.根据权利要求1所述的一种氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料，其特征在于：所述步骤(2)中水热处理过程为在160-200℃下反应6-18h。
4.根据权利要求1所述的一种氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料，其特征在于：所述步骤(4)中热处理过程为以1-3℃/min的速率升温至480-550℃，焙烧2-4h。
5.根据权利要求1所述的一种氮掺杂石墨烯-多孔CoFe2O4的锂离子电池负极材料，其特征在于：所述步骤(5)中氮掺杂高比表面积石墨烯、多孔纳米CoFe2O4的质量比为100:50-80。
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